Mūsų planeta dažnai vadinama „Žeme“, tačiau žvelgiant iš kosmoso, ji labiau primena didžiulį, mėlyną vandens rutulį. Vandenynai dengia daugiau nei 70 procentų planetos paviršiaus, tačiau paradoksalu, kad apie Marso ar Mėnulio paviršių mes žinome daugiau nei apie savo planetos dugną. Ilgą laiką buvo manoma, kad giliausios vandenyno vietos yra dykumos – tamsios, šaltos ir negyvos erdvės, kuriose dėl milžiniško slėgio negali egzistuoti jokia sudėtinga gyvybės forma. Tačiau pastarųjų dešimtmečių technologinis šuolis, leidęs nusileisti į giliausias įdubas ir robotizuotomis sistemomis nuskenuoti jūros dugną, apvertė šį supratimą aukštyn kojomis. Mokslininkai ne tik rado gyvybę ten, kur jos neturėtų būti, bet ir aptiko geologinių darinių bei cheminių procesų, kurie verčia iš naujo perrašyti biologijos ir geologijos vadovėlius.
Gyvybė be saulės šviesos: chemosintezės atradimas
Vienas didžiausių sukrėtimų mokslo pasaulyje įvyko tuomet, kai giliavandenės ekspedicijos aptiko hidrotermines versmes, dar vadinamas „juodaisiais rūkaliais“. Iki tol biologijoje galiojo dogma, kad visa gyvybė Žemėje tiesiogiai arba netiesiogiai priklauso nuo Saulės energijos ir fotosintezės. Tačiau vandenyno dugne, tamsoje, kur slėgis tūkstančius kartų viršija atmosferos slėgi, mokslininkai pamatė klestinčias ekosistemas.
Šios ekosistemos remiasi visiškai kitu principu – chemosinteze. Čia gyvenantys organizmai energiją gauna ne iš saulės, o iš cheminių reakcijų, kurias sukelia iš Žemės gelmių besiveržiantis mineralų prisotintas karštas vanduo. Šiose vietose buvo aptikti:
- Milžiniški vamzdeliniai kirminai (Riftia pachyptila) – šie organizmai neturi nei burnos, nei skrandžio. Jie gyvena simbiozėje su bakterijomis, kurios verčia sieros vandenilį į organines medžiagas.
- Yeti krabai – gauruoti vėžiagyviai, kurie ant savo „kailio“ augina bakterijas ir jomis maitinasi.
- Geležiniai sraigės – moliuskai, kurių kiautai yra sutvirtinti geležies sulfidu, veikiančiu kaip natūralūs šarvai.
Šis atradimas ne tik išplėtė mūsų supratimą apie gyvybės prisitaikymo galimybes Žemėje, bet ir suteikė vilties astrobiologams. Jei gyvybė gali klestėti tokiomis ekstremaliomis sąlygomis mūsų planetoje, tikėtina, kad ji gali egzistuoti ir po Jupiterio palydovo Europos ar Saturno palydovo Encelado ledu.
Skaidrios galvos ir bioliuminescencijos stebuklai
Leidžiantis gilyn į vadinamąją „prieblandos zoną“ (nuo 200 iki 1000 metrų gylio), mokslininkai tikėjosi rasti primityvių formų, tačiau pamatė evoliucijos stebuklus, primenančius mokslinės fantastikos filmus. Čia gyvūnai išvystė unikalius būdus matyti tamsoje ir pasislėpti nuo plėšrūnų.
Vienas labiausiai nustebinusių radinių buvo statinėkė (Macropinna microstoma). Tai žuvis, kurios galva yra visiškai skaidri, o jos viduje matomos ryškiai žalios, statinės formos akys. Šios akys gali sukiotis ir žiūrėti tiesiai į viršų, kad pamatytų grobio siluetą, o vėliau pasisukti į priekį puolimo metu. Tai, kas iš pirmo žvilgsnio atrodo kaip akys žuvies priekyje, iš tiesų yra uoslės organai.
Šviesa tamsoje
Beveik 90 % giliavandenių gyvūnų naudoja bioliuminescenciją – gebėjimą šviesti. Tačiau mokslininkus nustebino ne pats faktas, o šviesos panaudojimo įvairovė:
- Maskuotė: Kai kurios žuvys šviečia iš pilvo pusės, kad susilietų su blankia viršutine šviesa ir taptų nematomos plėšrūnams iš apačios.
- Grobio viliojimas: Geriausiai žinomas pavyzdys yra meškeriotojas, tačiau rasta ir kirmėlių, kurios šviesos blyksniais imituoja poravimosi signalus, kad pritrauktų aukas.
- Gynyba: Tam tikros krevetės, pajutusios pavojų, išspjauna šviečiantį debesis, kuris apakina užpuoliką, leisdamas aukai pasprukti.
Geologiniai atradimai: prarasti žemynai ir povandeniniai kriokliai
Vandenynų tyrinėjimai atskleidė ne tik biologines paslaptis. Dugnas nėra tiesiog smėlio ir purvo plynė. Naudojant modernius sonarų ir palydovinius duomenis, buvo atrasti ištisi kalnynai, kanjonai ir net nuskendę žemynai.
Vienas reikšmingiausių pastarųjų metų geologinių atradimų – Zelandija. Tai beveik visiškai apsemtas aštuntasis žemynas, kurio tik aukščiausios viršukalnės (Naujoji Zelandija ir Naujoji Kaledonija) kyšo virš vandens. Mokslininkai nustatė, kad tai nėra tiesiog salų grandinė, o atskira kontinentinė plokštė, turinti savo unikalią geologinę istoriją.
Taip pat vandenyno gelmėse egzistuoja reiškiniai, kurie atrodo neįmanomi, pavyzdžiui, povandeniniai kriokliai. Danijos sąsiauryje egzistuoja didžiausias pasaulyje „krioklys“, kur šaltas, tankesnis vanduo krenta į gilesnį duburį daugiau nei 3 kilometrus žemyn. Vandens tūris, pratekantis šiame krioklyje, yra šimtus kartų didesnis nei visų pasaulio upių vanduo kartu sudėjus.
Žmogaus pėdsakas ten, kur kojos dar nežengė
Deja, ne visi atradimai džiugina mokslininkus. Tyrinėdami giliausią Žemės vietą – Marianų įdubą (apie 11 km gylio) – tyrėjai tikėjosi rasti nepaliestą gamtą. Tačiau net ir ten, dugne, buvo rasta plastiko šiukšlių. Tai buvo sukrečiantis įrodymas, kad žmogaus veikla pasiekė net atokiausius planetos kampelius.
Dar labiau neramina tai, kad giliavandenių vėžiagyvių organizmuose buvo rasta sintetinių pluoštų ir toksinių medžiagų, kurios buvo uždraustos prieš dešimtmečius. Tai rodo, kad vandenynų srovės veikia kaip milžiniškas konvejeris, nunešantis taršą į vietas, kurios turėtų būti saugios. Tačiau gamta bando adaptuotis – mokslininkai aptiko naujas bakterijų rūšis, kurios evoliucionavo taip, kad galėtų skaidyti tam tikras plastiko rūšis, nors šis procesas yra per lėtas, kad išspręstų globalią problemą.
Dažniausiai užduodami klausimai (DUK)
Vandenynų tyrinėjimai visada kelia daugybę klausimų visuomenei. Štai keletas dažniausiai pasitaikančių klausimų ir atsakymų į juos.
Kiek procentų vandenyno dugno yra ištirta?
Nors skaičiai gali skirtis priklausomai nuo „ištyrimo“ apibrėžimo, manoma, kad detaliai (didele raiška) yra kartografuota tik apie 20–25 procentai vandenyno dugno. Likusi dalis yra žinoma tik apytiksliai, remiantis palydoviniais gravitacijos duomenimis. Tai reiškia, kad didžioji dalis planetos vis dar yra paslaptis.
Ar vandenyno gelmėse vis dar gali slėptis milžiniški priešistoriniai gyvūnai, pavyzdžiui, Megalodonas?
Mokslininkai skeptiškai vertina idėją, kad tokie plėšrūnai kaip Megalodonas vis dar egzistuoja. Tokiam dideliam plėšrūnui reikėtų milžiniškų maisto išteklių ir didelės populiacijos dauginimuisi, todėl jų pėdsakai (maitinimosi žymės, garsai, gaišenos) jau būtų pastebėti. Tačiau neatmetama galimybė atrasti naujas didelių kalmarų ar giliavandenių ryklių rūšis, kurios gyvena dideliame gylyje.
Kodėl giliavandenių žuvų nesutraiško didžiulis slėgis?
Giliavandeniai gyvūnai neturi oro pripildytų ertmių, tokių kaip plaukimo pūslė, kuri būdinga seklių vandenų žuvims. Jų kūnai sudaryti daugiausia iš vandens ir želatinos konsistencijos audinių, kurie yra beveik nesuspaudžiami. Be to, jų ląstelių membranos ir baltymai yra prisitaikę veikti esant aukštam slėgiui.
Kas yra „Bloop“ garsas ir ar jis buvo išaiškintas?
1997 m. užfiksuotas itin stiprus žemo dažnio garsas, pramintas „Bloop“, daugelį metų kurstė vaizduotę apie milžinišką nežinomą gyvūną. Tačiau vėlesni tyrimai parodė, kad šis garsas greičiausiai atsirado dėl ledo seisminio aktyvumo – didžiuliams ledkalniams skilinėjant ir lūžtant Antarktidoje.
Autonominių technologijų ir dirbtinio intelekto era
Mes stovime ant naujos vandenynų tyrimų eros slenksčio. Jei anksčiau tyrimams reikėjo brangių pilotuojamų povandeninių laivų, kurių misijos trukdavo vos kelias valandas, dabar į sceną žengia autonominiai povandeniniai robotai (AUV). Šie įrenginiai gali mėnesius veikti savarankiškai, naudodami dirbtinį intelektą sprendimams priimti realiuoju laiku.
Naujausios technologijos leidžia ne tik filmuoti, bet ir atlikti „e-DNR“ (aplinkos DNR) tyrimus. Robotui tereikia paimti vandens mėginį, kad nustatytų, kokie organizmai neseniai plaukė pro šalį, net jei jų vaizdo kameros neužfiksavo. Tai leidžia mokslininkams sukurti daug tikslesnį biologinės įvairovės žemėlapį.
Be to, kuriami „minkštieji robotai“, įkvėpti pačių giliavandenių gyvūnų. Pagaminti iš lanksčių medžiagų, jie gali atlaikyti milžinišką slėgį be sunkių ir brangių metalinių korpusų. Tokie įrenginiai leis mums patekti į siauriausius plyšius ir urvus, kur slepiasi dar nematytos rūšys. Tikėtina, kad per ateinančius dešimtmečius vandenynas atskleis dar daugiau paslapčių, kurios gali būti raktas į naujus vaistus, energijos šaltinius ar geresnį klimato kaitos supratimą. Tai, ką radome iki šiol, yra tik įžanga į didžiąją vandenyno istoriją.
